CN214706146U - 一种自收紧式电池组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自收紧式电池组及电池包，其中电池组包括电本实用新型提供一种自收紧式电池组及电池包，其中电池组包括电池排，电池排由多个圆柱形的单体电池依次排列而成，每个电池排的上均设有柔性紧固件，所述柔性紧固件沿着所述电池排的环形外周延伸设置，所述电池排内每个所述单体电池的侧面均与部分所述柔性紧固件贴合。本实用新型结构简单，制作方便，通过柔性紧固件的收紧力能够拉紧电池排向排内紧靠，保证了电池排内单体电池连接的稳定性，相邻两个电池排在错位低紧时，相邻电池排中单体电池相互压紧柔性紧固件，使得电池排中柔性紧固件自动收紧，进一步加强了电池排内单体电池连接的稳定性。

Description

一种自收紧式电池组及电池包

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池领域，尤其涉及一种自收紧式电池组及电池包。

背景技术

纯电动汽车车载动力电池包的成组应用领域，正在向高能量密度、整体快速成组（包）的 CTP（CELL TO PACK）技术方向发展。将高容量单体圆柱形动力电池先进行成排并联连接，再进行排间串联是较为典型的电池包成组应用形式。

在成排并联时，通过侧面壳体间的冷焊侧向整体压接工艺，实现多单体电池的壳体极柱的同时并联，可提升壳体极柱间并联的效率。其中，保持排内挤紧力是保持壳体极柱间接触电阻的关键；同时，相邻两个电池排间多是错位对应，排间抵靠，排间抵紧力容易反向作用电池排内的挤紧力，进而影响排内并联的接触电阻的稳定性，是圆柱形电池成组冷焊CTP工艺中需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种自收紧式电池组，包括电池排，所述电池排由至少两个圆柱形的单体电池沿X轴方向依次排列而成，所述单体电池包括顶部的顶部极柱和侧面的壳体极柱，相邻两个所述单体电池间通过冷焊机构相互抵靠，并且相邻两个所述单体电池的所述壳体极柱之间电连接，所述电池排上设有至少一个柔性紧固件，所述柔性紧固件沿着所述电池排的环形外周延伸设置，所述柔性紧固件在所述电池排上沿X轴方向收紧，所述电池排内每个所述单体电池的侧面均与部分所述柔性紧固件贴合。

进一步的，所述柔性紧固件设有两个及以上，并在所述电池排上沿Z轴方向分布。

进一步的，所述柔性紧固件由绝缘材料制成，所述柔性紧固件为热缩膜、紧固绳、扎带或非金属打包带中的一种。

进一步的，所述柔性紧固件为阻燃材料制成。

进一步的，所述柔性紧固件与所述电池排内的每个所述单体电池的壳体极柱间设有固化层，所述固化层固定部分所述柔性紧固件于所述单体电池的壳体极柱上。

进一步的，所述固化层为涂覆在所述柔性紧固件的结构胶硬化而成。

进一步的，所述电池排还包括固定连接在其侧端的转接桥，所述转接桥位于所述柔性紧固件的内侧。

进一步的，所述电池排至少设有两个，相邻两个所述电池排沿Y轴方向排列，相邻两个所述电池排错位抵靠，且所述单体电池的至少部分壳体极柱抵压在相邻所述电池排的所述柔性紧固件上。

进一步的，相邻两个所述电池排上的所述柔性紧固件相互对应抵靠。

进一步的，相邻两个所述电池排上的所述柔性紧固件沿Z轴方向错位设置。

本申请还提供了一种电池包，包括上述的自收紧式电池组。

与相关技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过提供一种自收紧式电池组，结构简单，制作简易，操作方便，通过设置在电池排的环形外周上的柔性紧固件，能够约束并拉紧每个电池排内的单体电池，同时使得相邻两个单体电池紧紧贴合。当相邻的电池排受到外力进行挤压时，相邻排的电池排错位抵靠，从而能够通过相邻电池排中单体电池相互压紧柔性紧固件，使得电池排中柔性紧固件自动收紧，进一步加强了电池排内单体电池连接的稳定性，避免了电池排内相邻的两个单体电池分离，保证电池排的电连接和电通量的稳定，进而保证电池组和电池包的稳定性。

此外，每个电池排上都设有柔性紧固件，并且柔性紧固件为绝缘材质，使得相邻两个电池排之间都通过绝缘材质分离，避免了相邻的电池排中单体电池壳体极柱触碰，而发生短路的情况。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的实施例1的电池组结构示意图；

图2为本实用新型提供的实施例1中单个电池排结构示意图；

图3为本实用新型提供的实施例2的电池组结构示意图；

图4为本实用新型提供的实施例2的俯视结构示意图；

图5为本实用新型提供的实施例3的电池组结构示意图；

图6为本实用新型提供的实施例3的俯视结构示意图；

图7为本实用新型提供的电池包结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请结合参阅图1和图2，本实施例1提供了一种自收紧式电池组，包括电池排100，所述电池排100由多个圆柱形的单体电池200沿X轴方向依次排列而成，所述单体电池200包括顶部的顶部极柱和侧面的壳体极柱，相邻两个所述单体电池200间通过冷焊机构相互抵紧，并且相邻两个所述单体电池200的所述壳体极柱之间电连接，所述电池排100的上设有至少一个的柔性紧固件3，所述柔性紧固件3具有一定的柔性能够沿着所述电池排100的环形外周延伸设置，所述电池排100内每个所述单体电池200均贴合至少部分所述柔性紧固件3，通过柔性紧固件3的收紧将电池排100两端的单体电池200向电池排100内挤紧，且限位电池排100内单体电池200在Y轴方向的位移。

电池排100中单体电池200的壳体极柱通过并联电路连接，其中冷焊机构为导电胶（图中未示出），导电胶紧固粘接相邻两个单体电池200的壳体极柱。

柔性紧固件3在单个电池排100的外周沿环形绕在单个电池排100的外侧上，并向电池排100内部拉紧，增强电池排100内的连接强度，保证电池排100中相邻两个单体电池200连接的稳定性。

在本实施例中，所述柔性紧固件3为绝缘材料制成，同时由阻燃材料制成。能够隔断相邻电池排100间的相邻单体电池200的壳体极柱间的电接触，柔性紧固件3具有弹性，优选为打包带，打包带也可以为非金属打包带。

电池排100至少设有两个，本实施例中，电池排100设有2个，并且两个所述电池排100沿Y轴方向错位抵靠。每个电池排100上的柔性紧固件3设有1个，并设置在电池排100的中部。由于单体电池200都为圆柱形，电池排100上的柔性紧固件3初始状态为环形，两个错位设置的电池排100受到外部推力相互进行挤压时，两个电池排100在错位方向上相互贴近，每个单体电池200都会推动相邻电池排100上的柔性紧固件3沿着单体电池200的弧形侧面发生弹性形变，使得柔性紧固件3在发生弹性形变的过程中，逐步拉紧收缩其所在的电池排100，保证电池排100中各个单体电池200连接的稳定性。

此外，柔性紧固件3紧固在电池排100的外周上之后，能够将相邻的两个电池排100间隔，避免相邻两个电池排100上单体电池200的壳体极柱在Y轴方向上接触，而产生相邻两个电池排100之间短路的情况。

更进一步的，所述柔性紧固件3与所述电池排100内的每个所述单体电池200的壳体极柱间设有固化层4，固化层4固定部分所述柔性紧固件3于所述单体电池200的壳体极柱上，通过固化层4固定连接所述单体电池200和部分所述柔性紧固件3，固化层4为涂覆在所述柔性紧固件3的结构胶硬化而成，使得柔性紧固件3稳定连接在电池排100的相应位置上，不发生偏移。同时，通过固定层的设置，固化层4使得与单体电池200接触的部分柔性紧固件3紧密粘合在单体电池200上，将位于电池排100两侧的柔性紧固件3与电池排100形成稳定网格结构，增强所述电池排100在Y轴方向的抗折弯强度。在两个电池排100受到外部推力相互进行挤压，柔性紧固件3受相邻电池排100上单体电池200挤压发生弹性形变时，粘合在单体电池200上的部分柔性紧固件3不发生形变，从而减少了整个柔性紧固件3的弹性形变量，避免了因柔性紧固件3的弹性形变量过大，而影响电池排100内拉紧的稳定性。

实施例2

根据图3和图4，在实施例1的基础上，本实施例提供了另外一种自收紧式电池组。

电池组包括多个电池排100，每个电池排100上设置的柔性紧固件3设有两个及以上，并在所述电池排100上沿Z轴方向分布，用于均衡单体电池200的壳体极柱上下部的挤紧力。

请参阅图3，本实施例中，柔性紧固件3设有2个，分别设置在电池排100的上端部和下端部。

柔性紧固件3优选为热缩膜，沿着电池排100的外周方向设置在电池排100的外侧，在错位设置的两个相邻电池排100受外力挤压后，相互挤紧，柔性紧固件3同时受力发生弹性形变，使得电池排100向排内方向拉紧，加强了电池排100内单体电池200连接的稳定性，避免了电池排100内相邻的两个单体电池200分离的情况。

再如图4所示，在本实施例中，相邻两个所述电池排100上的所述柔性紧固件3相互对应抵靠，由于电池排100中单体电池200的壳体极柱与相邻电池排100中单体电池200的壳体极柱接近，容易接触产生短路，通过柔性紧固件3来间隔相邻两个电池排100，避免相邻的两个电池排100发生触碰，相邻两个电池排100上的柔性紧固件3相互对应抵靠能够进一步增加了相邻两个电池排100的间距，确保了电池组的结构连接的稳定性，进一步保证了其电连接的稳定性。

实施例3

根据图5和图6，在实施例1和实施例2的基础上，本实施例提供了另外一种自收紧式电池组。

本实施例中，每个电池排100上的柔性紧固件3设有3个，沿着电池排100的Z轴方向分别设置在电池排100的上端部、中部和下端部。

柔性紧固件3为紧固绳，每个柔性紧固件3在与其对应的单体电池200接触处均设有固化层4，相邻电池排100受外力挤压后，相互挤紧，柔性紧固件3同时受力发生弹性形变，电池排100在柔性紧固件3的弹性形变下向排内拉紧收缩，通过固化层4粘合在单体电池200上的部分柔性紧固件3不发生弹性形变，电池排100通过柔性紧固件3收缩拉紧效果好，加强了电池排100内单体电池200连接结构的稳定性。

再如图6所示，相邻两个所述电池排100上的所述柔性紧固件3沿Z轴方向错位设置，当柔性紧固件3的厚度足以保证相邻两个电池排100之间间距的安全性，能够避免相邻两个电池排100发生触碰，相邻两个电池排100上的柔性紧固件3在Z轴方向上错位分布，能够减少整个电池组的整体体积。

在另一实施例中，所述电池排100还包括固定连接在其侧端的转接桥（图中未示出），转接桥用于限位相邻电池排100间的距离；转接桥与相邻电池排100的单体电池200间设有电连接件（图中未示出），电连接件与相邻电池排100中单体电池200的壳体极柱通过冷焊机构（即导电胶）电连接，用于电池排100间的电连接，该结构不是本申请的发明点，为现有技术，所属技术领域的技术人员应当知晓，在此不在赘述。所述转接桥位于所述柔性紧固件3的内侧。

如图7所示，本申请实施例中，还提供了一种电池包，包括上述的自收紧式电池组，从电池包的两侧施加挤压力，电池包中的电池组受力向电池组内挤压，各个电池排100相互挤紧，通过柔性紧固件3的弹性进行拉紧收缩，从而能够通过相邻排中单体电池200相互压紧柔性紧固件3，使得电池排100中柔性紧固件3自动收紧，进一步加强了电池排100内单体电池200连接的稳定性，避免了电池排100内相邻的两个单体电池200分离，保证电池排100的电连接和电通量的稳定，进而保证电池组和电池包的稳定性。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自收紧式电池组，其特征在于，包括电池排，所述电池排由至少两个圆柱形的单体电池沿X轴方向依次排列而成，所述单体电池包括顶部的顶部极柱和侧面的壳体极柱，相邻两个所述单体电池间通过冷焊机构相互抵靠，并且相邻两个所述单体电池的所述壳体极柱之间电连接，所述电池排上设有至少一个柔性紧固件，所述柔性紧固件沿着所述电池排的环形外周延伸设置，所述柔性紧固件在所述电池排上沿X轴方向收紧，所述电池排内每个所述单体电池的侧面均与部分所述柔性紧固件贴合。

2.根据权利要求1所述的自收紧式电池组，其特征在于，所述柔性紧固件设有两个及以上，并在所述电池排上沿Z轴方向分布。

3.根据权利要求1所述的自收紧式电池组，其特征在于，所述柔性紧固件为热缩膜、紧固绳、扎带或非金属打包带中的一种。

4.根据权利要求1所述的自收紧式电池组，其特征在于，所述柔性紧固件与所述电池排内的每个所述单体电池的壳体极柱间设有固化层，所述固化层固定部分所述柔性紧固件于所述单体电池的壳体极柱上。

5.根据权利要求4所述的自收紧式电池组，其特征在于，所述固化层为涂覆在所述柔性紧固件的结构胶硬化而成。

6.根据权利要求1所述的自收紧式电池组，其特征在于，所述电池排还包括固定连接在其侧端的转接桥，所述转接桥位于所述柔性紧固件的内侧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的自收紧式电池组，其特征在于，所述电池排至少设有两个，相邻两个所述电池排沿Y轴方向排列，相邻两个所述电池排错位抵靠，且所述单体电池的至少部分壳体极柱抵压在相邻所述电池排的所述柔性紧固件上。

8.根据权利要求7所述的自收紧式电池组，其特征在于，相邻两个所述电池排上的所述柔性紧固件相互对应抵靠。

9.根据权利要求7所述的自收紧式电池组，其特征在于，相邻两个所述电池排上的所述柔性紧固件沿Z轴方向错位设置。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-6或8或9中任一项所述的自收紧式电池组。

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